84 bài tập Xác định tâm, bán kính của mặt cầu và lập phương trình mặt cầu (có lời giải)

Viết phương trình tổng quát của mặt phẳng (P) trong mỗi trường hợp sau:

51/84

Viết phương trình tổng quát của mặt phẳng \((P)\) trong mỗi trường hợp sau:

a) \((P)\) đi qua điểm \(M( - 3;1;4)\) và có một vectơ pháp tuyến là \(\vec n = (2; - 4;1)\);

b) \((P)\) đi qua điểm \(N(2; - 1;5)\) và có cặp vectơ chỉ phương là \({\vec u_1} = (1; - 3; - 2)\) và \({\vec u_2} = ( - 3;4;1)\);

c) \((P)\) đi qua điểm \(I(4;0; - 7)\) và song song với mặt phẳng \((Q):2x + y - z - 3 = 0\);

d) \((P)\) đi qua điểm \(K( - 4;9;2)\) và vuông góc với đường thẳng \(\Delta :\frac{{x - 1}}{2} = \frac{y}{1} = \frac{{z - 6}}{5}\).

0/3000 ký tự
Giải thích

a) Phương trình tổng quát của mặt phẳng (P) đi qua điểm \({\rm{M}}( - 3;1;4)\) và có một vectơ pháp tuyến là \(\vec n = (2; - 4;1)\) là:

\(2(x + 3) - 4(y - 1) + 1(z - 4) = 0 \Leftrightarrow 2x - 4y + z + 6 = 0.\)

b) Xét vectơ \(\vec n = \left[ {\overrightarrow {{u_1}} ,\overrightarrow {{u_2}} } \right] = \left( {\left| {\begin{array}{*{20}{c}}{ - 3}&{ - 2}\\4&1\end{array}} \right|;\left| {\begin{array}{*{20}{c}}{ - 2}&1\\1&{ - 3}\end{array}} \right|;\left| {\begin{array}{*{20}{c}}1&{ - 3}\\{ - 3}&4\end{array}} \right|} \right)\), tức là \(\vec n = (5;5; - 5)\).

Khi đó, \(\vec n\) là một vectơ pháp tuyến của mặt phẳng \(({\rm{P}})\).

Vậy phương trình tổng quát của mặt phẳng (P) là:

\(5(x - 2) + 5(y - ( - 1)) - 5(z - 5) = 0 \Leftrightarrow x + y - z + 4 = 0.\)

c) Mặt phẳng \(({\rm{Q}}):2{\rm{x}} + {\rm{y}} - {\rm{z}} - 3 = 0\) có vectơ pháp tuyến là \(\overrightarrow {{n_Q}}  = (2;1; - 1)\).

Vì mặt phẳng \(({\rm{P}})\) song song với mặt phẳng \(({\rm{Q}})\) nên mặt phẳng \(({\rm{P}})\) nhận \(\overrightarrow {{n_Q}}  = (2;1; - 1)\) làm một vectơ pháp tuyến. Vậy phương trình tổng quát của mặt phẳng \(({\rm{P}})\) là:

\(2(x - 4) + 1(y - 0) - 1(z + 7) = 0 \Leftrightarrow 2x + y - z - 15 = 0.\)

d) Đường thẳng \(\Delta :\frac{{x - 1}}{2} = \frac{y}{1} = \frac{{z - 6}}{5}\) có vectơ chỉ phương là \(\vec u = (2;1;5)\).

Vì \(\Delta  \bot ({\rm{P}})\) nên mặt phẳng \(({\rm{P}})\) nhận \(\vec u = (2;1;5)\) làm vectơ pháp tuyến. Vậy phương trình tổng quát của mặt phẳng \(({\rm{P}})\) là: \(2(x + 4) + 1(y - 9) + 5(z - 2) = 0 \Leftrightarrow 2x + y + 5z - 11 = 0\)